JP2018004130A5

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Publication number: JP2018004130A5
Application number: JP2016129299A
Authority: JP
Filing date: 2016-06-29
Publication date: 2018-07-26
Anticipated expiration: 2036-06-29

Description

コントローラ２３は、温水熱源機２１の運転の入切を設定する運転操作手段と、温水熱源機２１の往き温水温度を設定する不図示の往き水温設定手段とを備え、往き温水温度を設定することが可能となっている。

図５は、実施の形態１に係る温水熱源機の冷媒吐出温度とエネルギー消費効率との関係を示す図である。図５は、往き水の温度が４０℃で圧縮機３の運転周波数が４０Ｈｚの場合の冷媒吐出温度とエネルギー消費効率との関係を示している。図５（ａ）は、往き水の温度と戻り水の温度との温度差ΔＴが１０℃以上の場合であり、図５（ｂ）は、往き水の温度と戻り水の温度との温度差ΔＴが０℃から５℃の間の場合である。図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、往き水の温度及び圧縮機３の運転周波数が同じでも、冷媒吐出温度が異なるとエネルギー消費効率は異なり、ある特定の冷媒吐出温度でエネルギー消費効率が最高となる。エネルギー消費効率が最高となる冷媒吐出温度は、往き水の温度と戻り水の温度との温度差ΔＴの大きさによっても異なる。したがって、実施の形態１に係る温水熱源機２１は、制御部９に目標冷媒吐出温度を予め記憶させておき、往き水の温度と、圧縮機３の運転周波数と、往き水の温度と戻り水の温度との温度差ΔＴとの状態によって最適な目標冷媒吐出温度とすることで、暖房運転時のエネルギー消費効率を向上させている。

また、制御部９が持つテーブルには、往き水の温度と戻り水の温度との温度差が閾値未満である場合の往き水の温度と圧縮機３の運転周波数とに応じた目標冷媒吐出温度とを関係づけておき、制御部９は、往き水の温度と戻り水の温度との温度差が閾値以上の場合は、テーブルに定められた目標冷媒吐出温度から一定値を減算した値に目標冷媒吐出温度を再設定するようにしてもよい。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る温水熱源機２１の構成は、実施の形態１に係る温水熱源機２１と同様である。実施の形態２に係る温水熱源機２１のコントローラ２３は、温水熱源機２１の運転の入切を設定する運転操作手段と、温水熱源機２１の戻り温水温度を設定する不図示の戻り水温設定手段とを備え、戻り温水温度を設定することが可能となっている。制御部９は、戻り水の温度と圧縮機３の運転周波数とに応じた目標冷媒吐出温度の関係を予め記憶したテーブルを往き水の温度と戻り水の温度との温度差ごとに有している。

図９は、実施の形態２に係る温水熱源機の冷媒吐出温度とエネルギー消費効率との関係を示す図である。図９は、戻り水の温度が３５℃で圧縮機３の運転周波数が４０Ｈｚの場合の冷媒吐出温度とエネルギー消費効率との関係を示している。図９（ａ）は、往き水の温度と戻り水の温度との温度差ΔＴが１０℃以上の場合であり、図９（ｂ）は、往き水の温度と戻り水の温度との温度差ΔＴが０℃から５℃の間の場合である。図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、戻り水の温度及び圧縮機３の運転周波数が同じでも、冷媒吐出温度が異なるとエネルギー消費効率は異なり、ある特定の冷媒吐出温度でエネルギー消費効率が最高となる。エネルギー消費効率が最高となる冷媒吐出温度は、往き水の温度と戻り水の温度との温度差ΔＴの大きさによっても異なる。したがって、実施の形態２に係る温水熱源機２１は、制御部９に目標冷媒吐出温度を予め記憶させておき、戻り水の温度と、圧縮機３の運転周波数と、往き水の温度と戻り水の温度との温度差ΔＴとの状態によって最適な目標冷媒吐出温度とすることで、暖房運転時のエネルギー消費効率を向上させている。

また、制御部９が持つテーブルには、往き水の温度と戻り水の温度との温度差が閾値未満である場合の戻り水の温度と圧縮機３の運転周波数とに応じた目標冷媒吐出温度とを関係づけておき、制御部９は、往き水の温度と戻り水の温度との温度差が閾値以上の場合は、テーブルに定められた目標冷媒吐出温度から一定値を減算した値に目標冷媒吐出温度を再設定するようにしてもよい。

上記の実施の形態１又は実施の形態２において、図１に示した制御部９の機能は、処理回路により実現される。すなわち、制御部９は、往き水又は戻り水の温度と圧縮機３の運転周波数とに応じた目標冷媒吐出温度の関係を予め記憶したテーブルを持ち、往き水の温度と戻り水の温度との温度差に基づいて目標冷媒吐出温度を再設定する処理を行う処理回路を備える。また、処理回路は、専用のハードウェアであっても、記憶装置に格納されるプログラムを実行する演算装置であってもよい。

処理回路が専用のハードウェアである場合、処理回路は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、特定用途向け集積回路、フィールドプログラマブルゲートアレイ、又はこれらを組み合わせたものが該当する。図１０は、実施の形態１又は実施の形態２に係る温水熱源機の制御部の機能をハードウェアで実現した構成を示す図である。処理回路１９には、往き水又は戻り水の温度と圧縮機３の運転周波数とに応じた目標冷媒吐出温度の関係を予め記憶したテーブルを持ち、往き水の温度と戻り水の温度との温度差に基づいて目標冷媒吐出温度を再設定する処理を実現する論理回路１９ａが組み込まれている。

処理回路が演算装置の場合、往き水又は戻り水の温度と圧縮機３の運転周波数とに応じた目標冷媒吐出温度の関係を予め記憶したテーブルを持ち、往き水の温度と戻り水の温度との温度差に基づいて目標冷媒吐出温度を再設定する処理は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。

図１１は、実施の形態１又は実施の形態２に係る温水熱源機の制御部の機能をソフトウェアで実現した構成を示す図である。処理回路１９は、プログラム１９ｂを実行する演算装置１９１と、演算装置１９１がワークエリアに用いるランダムアクセスメモリ１９２と、プログラム１９ｂを記憶する記憶装置１９３を有する。記憶装置１９３に記憶されているプログラム１９ｂを演算装置１９１がランダムアクセスメモリ１９２上に展開し、実行することにより、往き水又は戻り水の温度と圧縮機３の運転周波数とに応じた目標冷媒吐出温度の関係を予め記憶したテーブルを持ち、往き水の温度と戻り水の温度との温度差に基づいて目標冷媒吐出温度を再設定する処理が実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラム言語で記述され、記憶装置１９３に格納される。処理回路１９は、記憶装置１９３に記憶されたプログラム１９ｂを読み出して実行することにより、各処理を実現する。すなわち、制御部９は、処理回路１９により実行されるときに、往き水又は戻り水の温度と圧縮機３の運転周波数とに応じた目標冷媒吐出温度の関係を予め記憶したテーブルを持ち、往き水の温度と戻り水の温度との温度差に基づいて目標冷媒吐出温度を再設定するステップが結果的に実行されることになるプログラム１９ｂを記憶するための記憶装置１９３を備える。また、プログラム１９ｂは、上記の手順及び方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。

なお、往き水又は戻り水の温度と圧縮機３の運転周波数とに応じた目標冷媒吐出温度の関係を予め記憶したテーブルを持ち、往き水の温度と戻り水の温度との温度差に基づいて目標冷媒吐出温度を再設定する処理について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。

Claims

冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された前記冷媒との熱交換によって水熱媒を加熱する温水熱交換器、該温水熱交換器での熱交換後の前記冷媒を減圧する減圧装置、該減圧装置で減圧された前記冷媒を蒸発させる熱源側熱交換器、該熱源側熱交換器に空気を送風する送風機を備えたヒートポンプサイクルと、
前記圧縮機から吐出する冷媒の温度を検知する冷媒吐出温度検知部と、
前記温水熱交換器へ流入する前記水熱媒である戻り水の温度を検知する戻り水温検知部と、
前記温水熱交換器から流出する前記水熱媒である往き水の温度を検知する往き水温検知部と、
前記冷媒吐出温度検知部で検知する冷媒吐出温度が目標冷媒吐出温度となるように前記減圧装置の開度、前記送風機のファン回転数及び前記圧縮機の運転周波数を調整する制御部とを備え、
前記制御部は、前記往き水の温度と前記圧縮機の運転周波数とに応じた目標冷媒吐出温度の関係を予め記憶したテーブルを持ち、往き水の温度と戻り水の温度との温度差に基づいて前記目標冷媒吐出温度を再設定することを特徴とする温水熱源機。
冷媒を圧縮する圧縮機、圧縮された前記冷媒との熱交換によって水熱媒を加熱する温水熱交換器、該温水熱交換器での熱交換後の前記冷媒を減圧する減圧装置、該減圧装置で減圧された前記冷媒を蒸発させる熱源側熱交換器、該熱源側熱交換器に空気を送風する送風機を備えたヒートポンプサイクルと、
前記圧縮機から吐出する冷媒の温度を検知する冷媒吐出温度検知部と、
前記温水熱交換器へ流入する前記水熱媒である戻り水の温度を検知する戻り水温検知部と、
前記温水熱交換器から流出する前記水熱媒である往き水の温度を検知する往き水温検知部と、
前記冷媒吐出温度検知部で検知する冷媒吐出温度が目標冷媒吐出温度となるように前記減圧装置の開度、前記送風機のファン回転数及び前記圧縮機の運転周波数を調整する制御部とを備え、
前記制御部は、前記戻り水の温度と前記圧縮機の運転周波数とに応じた目標冷媒吐出温度の関係を予め記憶したテーブルを持ち、往き水の温度と戻り水の温度との温度差に基づいて前記目標冷媒吐出温度を再設定することを特徴とする温水熱源機。
前記テーブルを往き水の温度と戻り水の温度との温度差ごとに持ち、往き水の温度と戻り水の温度との温度差に対応する前記テーブルを参照して前記目標冷媒吐出温度を再設定することを特徴とする請求項１又は２に記載の温水熱源機。
往き水の温度と戻り水の温度の温度差ごとの複数の前記テーブルには、往き水の温度と戻り水の温度との温度差が小さくなるほど目標冷媒吐出温度が高く設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の温水熱源機。
前記テーブルは、往き水の温度と戻り水の温度との温度差が閾値以上である場合の前記往き水の温度と前記圧縮機の運転周波数とに応じた目標冷媒吐出温度とが関係づけられており、前記制御部は、往き水の温度と戻り水の温度との温度差が前記閾値未満の場合は、前記テーブルに定められた目標冷媒吐出温度に一定値を加算した値に前記目標冷媒吐出温度を再設定することを特徴とする請求項１に記載の温水熱源機。
前記テーブルは、往き水の温度と戻り水の温度との温度差が閾値未満である場合の前記往き水の温度と前記圧縮機の運転周波数とに応じた目標冷媒吐出温度とが関係づけられており、前記制御部は、往き水の温度と戻り水の温度との温度差が前記閾値以上の場合は、前記テーブルに定められた目標冷媒吐出温度から一定値を減算した値に前記目標冷媒吐出温度を再設定することを特徴とする請求項１に記載の温水熱源機。
前記テーブルは、往き水の温度と戻り水の温度との温度差が閾値以上である場合の前記戻り水の温度と前記圧縮機の運転周波数とに応じた目標冷媒吐出温度とが関係づけられており、前記制御部は、往き水の温度と戻り水の温度との温度差が前記閾値未満の場合は、前記テーブルに定められた目標冷媒吐出温度に一定値を加算した値に前記目標冷媒吐出温度を再設定することを特徴とする請求項２に記載の温水熱源機。
前記テーブルは、往き水の温度と戻り水の温度との温度差が閾値未満である場合の前記戻り水の温度と前記圧縮機の運転周波数とに応じた目標冷媒吐出温度とが関係づけられており、前記制御部は、往き水の温度と戻り水の温度との温度差が前記閾値以上の場合は、前記テーブルに定められた目標冷媒吐出温度から一定値を減算した値に前記目標冷媒吐出温度を再設定することを特徴とする請求項２に記載の温水熱源機。